تأثیر روش و میزان آب آبیاری بر عملکرد، اجزاء عملکرد و کارآئی مصرف آب ذرت علوفه‌ای

محدودیت منابع آبی و همچنین توسعه آبیاری میکرو باعث شده است تا این روش‌ها در کشت‌های زراعی نیز توسعه یابد لذا به منظورمقایسه و بررسی روش‌های آبیاری میکرو و سطحی با سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد ذرت علوفه‌ای رقم هیبرید ماکسیما با دو هدف صرفه‌جوئی در میزان آب مصرفی و حصول حداکثر عملکرد، تحقیقی با استفاده از آزمایش کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. روش‌های آبیاری شامل نوار آبده تیپ، قطر‌ه‌ای و جویچه‌ای به عنوان فاکتور اصلی و سطوح مختلف تأمین آب (شامل  ET50% ، ET75%،  ET100%  و ET125% ) به‌ عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. اعمال تیمار سطوح آبیاری با استفاده از داده‌های روزانه تبخیر از تشت تبخیر کلاس A صورت گرفت. نتایج نشان داد روشهای آبیاری از نظر عملکرد علوفه‌تر و تولید ماده خشک تفاوت معنی‌داری با یکدیگر ندارند.  در حالیکه روش آبیاری سطحی 6/1 برابر روش ‌های آبیاری میکرو آب مصرف نمود. اثر روش آبیاری برصفت کارآئی مصرف آب در سطح 1% معنی‌دار شد و نتایج نشان داد که بیشترین کارائی مصرف آب در روش تیپ (با میانگین 89/3 کیلوگرم بر متر مکعب) و کمترین میزان در روش آبیاری جویچه‌ای (با میانگین 82/2 کیلو گرم بر متر مکعب )حاصل شده است. حداکثر عملکرد ماده خشک با استفاده از نوارهای آبده تیپ با سطح آبیاری 100و 125 درصد نیاز آبی به ترتیب به میزان 6/21 و 3/22 تن در هکتار و کمترین میزان عملکرد ماده خشک در تیمار جویچه‌ای با سطح آبیاری 50 درصد به مقدار 6/13 تن در هکتار بدست آمد.

مقدمه:

امروزه نیاز بخش کشاورزی برای تامین آب در حال افزایش است و در آینده به واسطه افزایش جمعیت و هم چنین تاثیر تغییرات اقلیمی بر میزان بارندگی‌ها و تبخیر در بسیاری از نواحی ادامه خواهد یافت. بنابر این در آینده بخش کشاورزی در رقابت شدید با مصارف دیگر هم چون مصارف شرب، صنعت و دیگر بخشها، با بحران جدی در تامین آب روبرو خواهد بود(11).

 با توجه به سهم عظیم مصرف آب در بخش کشاورزی وهمچنین پایین بودن راندمان مصرف آب، انتخاب و بکارگیری راهکارهایی در زمینه‌های بهبود روشهای آبیاری، بالا بردن راندمان کاربرد آب و بهینه‌سازی مصرف آب در گیاهان، صرفه‌جویی قابل توجهی را در این بخش به همراه خواهد داشت. بدین طریق می‌توان خسارات ناشی از بحران کم آبی به بخش کشاورزی را بطور قابل ملاحظه ای کاهش داد. ذرت یکی از غلات مهم و پر محصول و دارای اهمیت در تغذیه می‌باشد. از نظر سطح زیر کشت بعد از گندم و برنج سومین غله بحساب می‌آید و بیش از 45 درصد ذرت دنیا در آمریکا تولید می‌شود. مهمترین مناطق کشت ذرت در ایران استانهای اردبیل، مازندران، گرگان و اطراف تهران می‌باشد. ذرت گونه‌ای علوفه‌ای مهم است که برای مصرف به صورت سیلوئی، کل گیاه برداشت می‌شود. این گیاه با وجود داشتن یک مرحله برداشت دارای عملکرد ماده خشک بالائی است و به آسانی سیلو می‌شود و یک علوفه خوش خوراک و با کیفیت پایدار برای دام محسوب گردیده و انرژی بالاتری نسبت به سایر علوفه‌ها دارد.

سطح زیرکشت اراضی زراعی شهرستان ورامین حدود 23000 هکتار میباشد که از این میزان بیش از26درصد (حدود6000 هکتار) به کشت ذرت علوفه‌ای اختصاص دارد که یکی از قطب‌های مهم درتولید این محصول در استان تهران محسوب می‌گردد. از بین ارقام مرسوم که در منطقه کاشته میشوند رقم ماکسیما ( 580 FAO) بدلیل مقاوم بودن نسبت به تنشهای محیطی و بیماریها و سازگاری با شرایط آب و هوائی منطقه، مورد پذیرش و استقبال کشاورزان قرار گرفته و هر ساله به سطح زیر کشت آن در شهرستان افزوده می‌شود. در رابطه با کم‌آبیاری و اعمال تنش آبی به گیاهان مختلف، جهت رسیدن  به حداکثر کارآئی مصرف آب، تحقیقات زیادی در ایران و سایر نقاط دنیا بعمل آمده است بطور کلی محصولاتی که دارای عملکرد بالاتر هستند نسبت به کمبود آب حساسیت بیشتری از خود نشان می دهند. به عنوان مثال تحت شرایط کم آبیاری، گونه‌هایی از ذرت که نسبت به گونه‌های معمولی دارای عملکرد بیشتری هستند، کاهش محصول بیشتری از خود نشان می دهند.   کمپ و همکاران (1989) در تحقیقات خود در آمریکا نشان داده‌اند که گیاه ذرت در مراحل مختلف رشد حساسیت‌های متفاوتی نسبت به تنش خشکی داردتحقیق دیگری که توسط‌هاول و همکاران(1995) در منطقه شمال شرقی آمریکا انجام شده نشان می دهد که مراحل رشد گرده‌افشانی و ماد‌گی از حساسترین مراحل رشد گیاه به آب می باشد که بیشترین تاثیررا در میزان عملکرد دارند. چاپامان و همکاران (1997) گزارش دادند که گیاه ذرت یک هفته قبل و یک هفته بعد از گل دهی نسبت به تنش خشکی حساسیت بیشتری از خود نشان می‌دهند. این محققان دریافتند که فاصله زمانی کوتاه میان گرده‌افشانی تا ابریشم‌دهی بهترین زمان برای تحمل شرایط خشکی توسط گیاه است. نتایج تحقیقات اک (1984) در منطقه تکزاس نشان می دهد که تنش دو هفته ای و چهار هفته ای در زمان رشد رویشی گیاه  ذرت به ترتیب باعث کاهش عملکرد به میزان 23% و 46% گردیده است. در تحقیق دیگری ایشان اشاره می کند که اگر چه کم آبیاری ذرت باعث افزایش راندمان مصرف آب می گردد، ولی اعمال کم‌آبیاری برای ذرت عملی نمی‌باشد. در تحقیق انجام شده توسط لایله و بوردوفسکی (1995) در آبیاری میکرو (LEPA) به روش فاروهای معمولی و فاروهای یک در میان و تیمارهای آبیاری 4/0، 7/0، 0/1 و 3/1 تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه، نشان داده شده است که عملکرد محصول رابطه مستقیمی با میزان مصرف آب دارد. در این تحقیق میزان عملکرد محصول برای تیمار ET4/0 و ET3/1 به ترتیب 3/8 و 4/12  تن در هکتار بدست آمده و تیمار ET7/0 دارای بیشترین راندمان مصرف آب می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد در صورت اعمال دور آبیاری کمتر ومقدار آب آبیاری ET8/0-7/0 راندمان مصرف آب افزایش می‌یابد. نتایج آزمایش راهنما و همکاران (1387) نشان داد که افزایش تنش خشکی باعث کاهش ارتفاع بوته، نسبت برگ به ساقه و عملکرد علوفه تر و خشک در سه رقم سورگوم علو فه ای گردید. اشیدری و همکاران (1384) طی تحقیقات انجام شده بر روی دو رقم ذرت و یک رقم سورگوم علوفه ای  در منطقه کرمان دریافتند که تنش خشکی باعث کاهش ارتفاع بوته در گیاهان گردید اما قطر ساقه، تعداد برگ و وزن تر و خشک بوته تحت تاثیر تنش رطوبتی قرار نگرفتند. امامی ‌و رنجبر (1379) تاثیر کم‌آبیاری برخصوصیات ذرت دانه‌ای هیبرید سینگل کراس را بررسی کردند در این آزمایش تیمار کم‌آبیاری در سه سطح شامل آبیاری معمول 100(بدون تنش )، 75(تنش ملایم )و 50(تنش شدید) درصدنیاز آبی گیاه بر اساس تشت تبخیر کلاس A بود نتایج نشان داد که تنش خشکی باعث کاهش معنی‌دار ارتفاع ساقه ارتفاع بلال از سطح خاک، تعداد برگ و شاخساره می‌شود. تنش ملایم و شدید خشکی با افزایش معنی‌دار شاخص بر داشت و کارآئی مصرف آب همراه شده است.  فن (1974) در تحقیقی روی ذرت اعلام نمود که عملکرد ذرت شیرین آبیاری شده با سیستم تیپ به ترتیب 5/10 و 26 درصد بیشتر از محصول بدست آمده با سامانه‌های آبیاری بارانی و شیاری بوده است. راندمان مصرف آب برای آبیاری با لوله تیپ به اندازه 37 و 54 درصد بیشتر از آبیاری با روشهای مزبور بوده است در تحقیق دیگری که توسط مانگز (1995)  انجام شده تیمارهای مختلف آبیاری 4/0، 7/0، 1 و 3/1 تبخیر وتعرق و تیمارهای 3، 5، 7 و10 روز دور آبیاری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیقات ایشان نشان می دهد که میزان محصول برای دور آبیاری 10 روز تفاوت قابل ملاحظه ای با دیگر تیمارهای  دور آبیاری دارد ولی بین تیمارهای 3، 5 و 7 روز تفاوت معنی داری وجود ندارد. همچنین بین تیمارهای 1 و 3/1 ET تفاوت معنی داری وجود ندارد ولی در تیمار ET7/0  میزان محصول به میزان 10% تیمار ET 0/1 کاهش نشان می دهد. در نهایت ایشان پیشنهاد نموده‌اند در مناطقی که منابع آبی محدودی دارند ET7/0 می تواند مبنای خوبی برای تعیین میزان آب مورد نیاز برای آبیاری ذرت در نظر گرفته شود

هدف از تحقیق حاضر ارزیابی سیستم آبیاری میکرو و مقایسه آن با روش آبیاری جویچه‌ای در سطوح مختلف آب آبیاری بوده و شاخصهای مقایسه شامل عملکرد علوفه تر ، ماده خشک و کارائی مصرف آب در تیمارهای مختلف آبیاری می‌باشد.

 

مواد و روشها:

 پژوهش حاضر در بهار و تابستان 1394 در ورامین، روستای چالتاسیون درعرض جغرافیایی 35 درجه و 19 دقیقه شمالی وطول جغرافیائی 51 درجه و 41 دقیقه شرقی و در ارتفاع 973 متری از سطح دریا صورت گرفته است (شکل 1).  بر اساس آزمایشات انجام شده  بافت خاک لوم رسی لای تشخیص داده شد(جدول1). آب مورد استفاده در طرح از یک حلقه چاه عمیق تأمین گردید. با توجه به تفسیر نتایج آزمایش،  pHو هدایت الکتریکی آب آبیاری به ترتیب 2/7 و600 دسی زیمنس برسانتی‌متر اندازه گیری شد. آب مورد استفاده از کیفیت مطلوب بر خوردار بوده و از این بابت محدودیتی برای رشد گیاه کشت شده نداشت(جدول2).

شکل 1 – موقعیت جغرافیائی منطقه مورد مطالعه

جدول 1- خصوصیات فیزیکی و شیمیائی خاک مزرعه مورد مطالعه

EC	pH	O. C	TotalN	P(ava)	K(ava)	Clay	Silt	Sand
ds/m		%	%	p. p. m	p. p. m	%	%	%
26/1	7/7	19/1	11/0	5/44	1/450	38	46	16

 

جدول 2- خصوصیات فیزیکی و شیمیائی آّب منطقه مورد مطالعه

SAR	آنیونهای محلول  (meq/lit )			کاتیونهای محلول  (meq/lit )				‍pH	EC	پارامترها
	HCo3+CO3	SO4	Cl	K	Ca	Mg	Na
7/4	35/2	5/1	6/0	-	7/1	4/1	3	2/7	6/0	آب آبیاری

 

این آزمایش بصورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتورهای مورد مطالعه سه روش آبیاری به عنوان عامل اصلی شامل آبیاری قطره‌ای، آبیاری قطره‌ای با نوار‌های تیپ وآبیاری سطحی(جویچه‌ای) بود که در این گزارش  به ترتیب با علامت اختصاری : D، T و F نشان داده شده‌اند. سطوح مختلف آبیاری نیز در چهار سطح تامین آب   50% ، 75%،  100%  و 125% تبخیر از تشت تبخیر کلاس A به عنوان عامل فرعی تحت آزمایش قرار گرفت. جهت کنترل حجم آب ورودی از چهار دستگاه کنتور حجمی یک اینچ با دقت 1/0 لیتر در ابتدای خطوط نیمه اصلی استفاده شد. در روش قطره‌ای لوله 16 میلی‌متری نرم 4 آتمسفر مورد مصرف قرار گرفت. روی لوله 16 به فاصله هر 30سانتی‌متر یک قطره‌چکان از نوع روی خط و با آبدهی 2 لیتر در ساعت نصب گردید. در هر کرت از 4 خط لترال بطول 6 متر استفاده شد.

در روش آبیاری تیپ از نوار آبده پلاکدار استفاده گردید. فاصله مجاری خروجی آب روی نوارها 30 سانتی‌متر، شدت آبدهی اسمی در فشار یک بار در هر متر طول نوار 4 لیتردرساعت و ضخامت نوار 200 میکرون بود. نوارهای آبده در عمق 5 سانتی متری خاک کارگذاری شدند. در این روش  برای هر ردیف ذرت یک ردیف لوله نواری منظور گردید. در هر دو روش قطره‌ای و تیپ  دور آبیاری 3 روز در نظر گرفته شد.

در روش آبیاری جویچه‌ای آب از طریق شبکه موجود به ابتدای هر کرت انتقال یافت. سپس بصورت ثقلی وارد جویچه‌های تعبیه شده گردید. در این تیمار برطبق رسم محلی  دور آبیاری 7 روز در نظر گرفته شد. 

در این آزمایش رقم ماکسیما، که از ارقام ذرت هیبرید بوده و در گروه ارقام میان رس قرار دارد، استفاده شد.  طول دوره رشد  نوع علوفه‌ای آن تا مرحله رسیدن فیزیولوژیک در کشت بهاره 100 روز  است. عملیات آماده سازی زمین شامل شخم ، دیسک و ماله بطور همزمان توسط دستگاه خاک ورز مرکب (چیزل )  در 29 فروردین ماه انجام شد. پس از آن، بلا‌فاصله مرحله کاشت بذر آغاز شد. بذور ذرت هیبرید قبل از کاشت با قارچ کش ویتا‌واکس ضدعفونی گردید عملیات کاشت نیز بصورت مکانیزه و با استفاده از ردیفکار پنوماتیک 4 ردیفه ذرت‌کار با فاروئر به روش خشکه‌کاری انجام شد و  بذور در عمق 5 الی7 سانتی‌متر کاشته شد. آزمایش در زمینی به مساحت 1400مترمربع (20*70متر) شامل 36  کرت (ابعاد  کرت 18 مترمربع ) اجرا شد. هر کرت آزمایشی شامل 4 ردیف کاشت به فاصله 75 سانتی‌متر و بطول 6 متر بود. فاصله بین کاشت بذرها روی هر ردیف 15سانتی‌متر در نظر گرفته شد. (با تراکم 89 هزار بوته در هکتار). جهت جلوگیری از اثر متقابل تیمارها روی یکدیگر، فواصل بین کرت‌ها (هر دو کرت) 2 متر در نظر گرفته شد. در این آزمایش اعمال مدیریت آبیاری با استفاده از داده‌های تشت تبخیرکلاس A مستقر در ایستگاه هواشناسی شهرستان ورامین که در فاصله 6 کیلومتری از  محل آزمایش بود، انجام پذیرفت. در طی دوره کاشت از اواخر فرودین لغایت آخر تیر ماه بارندگی وجود نداشت. تا زمان پوشش گیاهی کامل، عملیات وجین به تعداد یک دفعه با دست انجام شد پس از آن در تاریخ هفتم خرداد، زمانی که گیاه 6 تا 7 برگی شد دفع علف‌های هرز بصورت شیمیائی و با استفاده از علف‌کش 2-4-D  با غلظت 5/2در هزار در تمامی ‌کرت‌ها بصورت یکسان انجام شد. براساس آزمون خاک و پیشنهاد کودی آزمایشگاه، کود اوره در دو نوبت به میزان 200 کیلو گرم در هکتار   (نصف همزمان با کشت و نصف در مرحله 4تا 8 برگی ) در نظر گرفته شد. جهت فراهم نمودن جذب عناصر غذائی شامل: آهن، منگنز، روی، مس، بر وغیره از طریق اندام هوائی گیاه، دو مرحله محلول پاشی با محلولهای کامل میکرو انجام پذیرفت. مقدار کود مصرفی در تمام تیمارها یکسان بود و بطور یکنواخت توزیع شد. در طول اجرای طرح خوشبختانه آفت و یا بیماری خاصی مشاهده نشد و از سموم و آفت کشها استفاده نگردید.در ضمن اعمال تنش کم آبی از هنگام 8 برگی شدن گیاه و از هفته پنجم آغاز گردید.

نیاز آبی گیاه ذرت بر اساس روش محاسباتی ذیل بر آورد گردید(علیزاده،1390).

(1)  :

که در آن :

ETc= تبخیر تعرق گیاه مورد نظر بر حسب میلی متر در روز،Epan = تبخیر از تشت در دوره یکروزه، Kc  = ضریب گیاهی و Kp=  ضریب تشت تبخیر می‌باشد.

در این تحقیق جهت تعیین Kp از جدول دورنبوس و پروئیت (1997) و اطلاعات هواشناسی ایستگاه ورامین استفاده شد و مقدار متوسط ضریب تشت کلاس A حدود 65/0بر آورد گردید. در رابطه با تعیین ضریب گیاهی ذرت علوفه‌ای در مراحل مختلف رشد، قیصری و همکاران (1383) طی آزمایشی که در مرکز تحقیقات ورامین انجام دادند  پیشنهاد کردند kc در مراحل اولیه، توسعه، میانی و نهائی به ترتیب 45/0، 9/0، 13/1 و7/0در نظر گرفته شود. که همین اعداد مبنای  محاسبات قرار گرفت. در تاریخ 21 تیرماه و دقیقاً سه روز پس از قطع آبیاری و رسیدن کامل بلال (1/2 شیری )، زمان برداشت محصول فرا رسید و دیتاها برداشت شد. در اندازه‌گیری صفات، نمونه برداریها از دو ردیف وسط کرت‌ها با رعایت اثر حاشیه‌ای انجام گرفت برای اندازه‌گیری، 9 بوته از متن هر کرت به صورت تصادفی انتخاب گردید و سریعا ًقبل از، از دست رفتن آب موجود در گیاه ذرت، وزن اندام مختلف آن شامل برگ، ساقه و بلال  با استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت 001/0 اندازه‌گیری و ثبت شد. مجموع وزن‌های گرفته شده شامل برگ، ساقه و بلال، بعنوان وزن علوفه تر در نظر گرفته شد. جهت تعیین درصد ماده خشک هر تیمار، نمونه‌های مورد نظر به آزمایشگاه منتقل شد، سپس نمونه‌ها در آنجا به مدت 72 ساعت در آون در دمای 75درجه نگهداری و در نتیجه درصد ماده خشک معین گردید. تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها با استفاده از نرم افزار SAS نسخه 1/9 انجام و نمودارها نیز بوسیله نرم‌افزار Excel ترسیم شدند.

نتایج و بحث:

در جدول 3 میزان آب مصرفی در تیمارها ارائه شده است همانطور که مشاهده می‌گردد بیشترین آب مصرفی در تیمار 125 درصد آبیاری جویچه‌ای و کمترین آن در آبیاری قطره‌ای و تیپ 50 درصد می‌باشد. در ادامه عملکرد، اجزای عملکرد و بهره‌وری آب در تیمار‌های مختلف به کمک آنالیز‌های آماری و تجزیه واریانس مورد بررسی قرار می‌گیرد.

 

جدول 3- مقدار آب مصرفی در تیمارهای مختلف

نوع سیستم	T	T	T	T	D	D	D	D	F	F	F	F
سطوح آبیاریET%	50%	75%	100%	125%	50%	75%	100%	125%	50%	75%	100%	125%
میزان آب آبیاریm3	3052	4569	5690	7270	3050	4570	5692	7269	5210	7420	9210	11000

- عملکرد علوفه تر

نتایج تجزیه واریانس اثرات سیستم آبیاری، رژیم آبیاری و اثرات متقابل آن‌ها، در صفت‌ عملکرد علوفه‌تر در واحد سطح و در حداکثر رشد نشان داد (جدول 4) که اثر سیستم آبیاری بر روی این صفت‌، تفاوت معنی‌دار نداشته است. در مقایسه بین میانگین عملکرد علوفه‌تر در روشهای مختلف آبیاری، هرچند در بین روشها اختلاف معنی‌داری وجود نداشت و عملکرد آنها در یک سطح قرار گرفت، با این حال بیشترین عملکرد علوفه تر مربوط به روش سطحی فارو (با میانگین 9/88 تن در هکتار) و کمترین عملکرد در روش تیپ و قطره‌ای (به ترتیب با میانگین3/82 و6/82 تن در هکتار ) بود. در این تحقیق بر طبق فرضیه انتظار میرفت اثر روش آبیاری برصفت عملکرد تفاوت معنی‌داری داشته باشد و روش تیپ و قطره‌ای عملکرد بالاتری نسبت به روش فارو داشته باشند. اما همانگونه که آمار نشان می‌دهد نتیجه مورد نظر حاصل نگردید که می‌توان علت اصلی آنرا با بافت و ساختمان خاک از یکطرف و طول کم فاروها و شیب یکنواخت آنها از طرف دیگر مرتبط دانست. به‌طوری که بافت خاک ( لوم رسی لای ) ظرفیت ذخیره رطوبتی بالائی داشته و بخاطر عمیق بودن از هدر رفت عمقی و خارج شدن آب از ناحیه ریشه جلو‌گیری نموده است. لذا در دور آبیاری 7 روزه، در مقایسه با دور 3 روزه تیپ، گیاه با تنش جدی روبرو نشده و آب و مواد غذائی را از خاک دریافت نموده است واین امر باعث افزایش عملکرد  در این روش شده است. و این در حالی است که بر طبق اندازه‌گیری‌های انجام شده میانگین میزان آب مصرفی در روش آبیاری سطحی 8200 متر مکعب و در روش تیپ و قطره‌ای حدود 5145 متر مکعب بوده‌ است. بنابراین با توجه به نتایج عنوان شده مشخص می‌شود که در روش سطحی 6/1 برابر نسبت به روشهای دیگر آب مصرف شده است ولی عملکرد علوفه تر، در مقایسه با سایرروش‌ها فقط 7%  افزایش داشته است. لذا می‌توان نتیجه گرفت که در حجم‌های مساوی آب عملکرد محصول در روش تیپ و قطره‌ای بیشتر ازعملکرد در روش آبیاری سطحی (جویچه‌ای) می‌باشد. نتایج حاصل از این تحقیق با یافته‌های کاریجو و همکاران (1983) مطابقت داشت ایشان اثر آبیاری قطره‌ای و شیاری را روی گوجه‌فرنگی رقم کادا در سطح آبیاری 8/0و 1 برابر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A بررسی کردند نتایج نشان داد اختلاف معنی‌دار بین تیمارهای مختلف وجود ندارد، در صورتی که در آبیاری شیاری دو برابر سیستم قطره‌ای آب مصرف شده است.

اثرسطوح مختلف آبیاری بر روی عملکرد علوفه‌تر، در سطح احتمال یک درصد (P ≤0.01) معنی‌دار شد. نتایج مقایسه میانگین اثر رژیم‌های مختلف آبیاری بر روی عملکرد علوفه‌تر نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد در رژیم آبیاری ET125%  (با میانگین 100 تن در هکتار) و کمترین میزان عملکرد نیز در رژیم آبیاری ET50% (با میانگین 65 تن در هکتار) به دست آمد. عملکرد حاصله در رژیم آبیاری ET100% نیز اگرچه کمتر از سطح آبیاری ET125% بوده ولی از نظر آماری با آن اختلاف معنی‌دار نداشت (نمودار 1). در همین راستا نتایج تحقیقات موزیک و دوسک (1980) نیز اشاره می‌کند که کم آبیاری باعث کاهش عملکرد دانه می‌گردد. آنها توصیه نمودند در مناطقی که درجه حرارت بالا و تبخیروتعرق زیاد است، کم آبیاری بر روی گیاه ذرت انجام نشود. ساکلاریو و همکارانش(2007)  نیز در نتایج خود افزایش سطح آبیاری را عامل بسیار مهمی‌در افزایش عملکرد دانسته‌اند. آنچه که در تیمار تنش آبی مشخص است این است که در تمام سطوح مختلف تأمین آب ، به هر میزان که آب آبیاری کاهش یافته، مقدار تولید محصول نیز کاهش چشمگیر و قابل توجه یافته است. به عبارت دیگر برای حصول به حداکثر تولید و عملکرد  در ذرت علوفه‌ای رقم ماکسیما می‌بایست نیاز آبی گیاه  بطور کامل تأمین شود.

اثرات متقابل رژیم آبیاری در سیستم آبیاری بر روی صفت‌ عملکرد  اثر معنی‌دار نداشته است که مشخص می‌کند میزان روند تغییرات این صفت در تمامی‌ روش‌ها و سطوح مختلف آبیاری، مشابه هم می‌باشند. اثربلوک نیز در هیچ کدام از صفت‌های مورد ارزیابی معنی‌دار به دست نیامد (جدول 4).

2-عملکرد علوفه خشک (بیوماس)

نتایج حاصل از تجزیه واریانس عملکرد علوفه خشک نشان‌ داد که اثرروش آبیاری بر روی این صفت نیز معنی‌دار نشده  و عملکرد ماده خشک (بیوماس ) در تمامی سیستم ها‌ی مورد ارزیابی مشابه و یکسان بودند. به طوری که وزن  ماده خشک در روش‌های تیپ ( با میانگین 7/18 تن در هکتار)، قطره‌ای (8/17 تن در هکتار) و فارو (1/19 تن در هکتار) در یک گروه قرار گرفتند.

 اثر رژیم آبیاری بر روی این صفت، در سطح احتمال یک درصد (P ≤0. 01)  تفاوت معنی‌داری داشت. نتایج مقایسه میانگین اثر سطوح مختلف آبیاری بر روی ماده خشک (بیوماس) نشان داد که بیشترین عملکرد علوفه خشک در رژیم‌های ET125% و ET100%  (به ترتیب با میانگین‌های 7/21 و 4/20 تن در هکتار) و کمترین میزان عملکرد علوفه خشک نیز در رژیم آبیاری ET50% (با میانگین 1/14 تن در هکتار) به دست آمد. بیوماس حاصل شده در سطح آبیاری ET75% نیز به عنوان حدواسط بین دو گروه حداکثر و حداقل قرار گرفت. به‌طوری که بر اساس نتایج مقایسه میانگین با هیچ کدام از رژیم‌های آبیاری مورد ارزیابی اختلاف معنی‌دار نشان نداد (نمودار 2). نتایج حاصل از این تحقیق در این بخش  با یافته های بدست آمده از تحقیقات العمران و همکاران (2004) کاملاً مطابقت داشت. همچنین آزمایشات تولنار و دویر (1999) نشان داد که تجمع ماده خشک در ذرت به کل تابش ورودی و توزیع آن، شاخص سطح برگ، ساختار پوشش گیاهی و سرعت فتوسنتز برگ وابسته می‌باشد. پاندی و همکاران (2000) کم‌‌آبیاری را در مراحل مختلف رشد ذرت اعمال کردند و گزارش نمودند که کمبود شدید آب منجر به کاهش سطح برگ، کاهش رشد و کاهش ماده خشک گیاه می‌گردد. آنها اعتقاد دارند که کم‌آبیاری در اوائل رشد رویشی تولید ماده خشک را به میزان کمی کاهش می‌دهد اما در اواخر رشد و در مرحله رشد زایشی، این شاخص رشد را به شدت کاهش می‌دهد.

جدول 4- نتایج تجزیه واریانس اثرات سیستم و رژیم آبیاری در صفت‌های کارائی مصرف آب، عملکرد تر و عملکرد خشک

میانگین مربعات			درجه آزادی	منابع تغییرات
کارآئی مصرف آب	عملکرد خشک	عملکرد تر
**  91/3	ns  7/5882137	ns  169399052	3	سیستم آبیاری
**  2/3	** 7/100219591	** 2200082547	2	رژیم آبیاری
ns  33/0	ns  1/5114350	ns  74651614	6	رژیم آبیاری × سیستم آبیاری
ns  35/0	ns  4/12107672	ns  73265515	2	بلوک
61/0	3/18561133	250728189	22	خطا
52/22	2/23	7/18		CV (%)

**و ns به ترتیب معنی‌دار در سطح احتمال یک درصد و عدم معنی‌دار

 

 

نمودار 1-  مقایسه میانگین وزن علوفه تر در سطوح مختلف آبیاری

 

نمودار 2-  مقایسه میانگین وزن ماده خشک ( بیوماس ) در سطوح مختلف آبیاری

 

عملکرد علوفه خشک در تیمارهای  ET125% و ET100% تفاوت معنی‌داری نداشتند لیکن در تیمار ET50% تفاوت معنی‌دار مشاهده شد( نمودار 2).  

اثرات متقابل روش در سطوح مختلف آبیاری  بر روی این صفت‌ مورد ارزیابی قرار گرفت و اثر معنی‌دار مشاهده نشد. در مقایسه بین میانگین‌های حاصل از اثر متقابل روش و سطوح مختلف آبیاری، اگر چه دارای اختلاف معنی‌داری نشدند و تقریباً در یک سطح قرار گرفتند ولی با این حال بیشترین عملکرد ماده خشک مربوط به روش تیپ و فارو با سطح آبیاری ET125% ( به ترتیب با میانگین 3/22 و 7/21تن در هکتار ) و کمترین عملکرد ماده خشک  نیز مربوط به روش آبیاری فارو با سطح آبیاری  ET50% (با میانگین 6/13 تن در هکتار ) بود. اثربلوک نیز در هیچ کدام از صفت‌های مورد ارزیابی معنی‌دار به دست نیامد (جدول4).

با توجه به مباحث فوق، به نظر می‌رسد اعمال کم‌آبیاری برای زراعت ذرت چندان مثمر ثمر نباشد، همچنانکه نتایج تحقیقات اک (1984) نشان می‌دهد اگرچه کم آبیاری ذرت باعث افزایش راندمان کارآئی مصرف آب می‌گردد، ولی اعمال کم‌آبیاری برای ذرت مضر می‌باشد.

3- کارآئی مصرف آب

کارآئی مصرف آب حاصل تقسیم عملکرد ماده خشک بر حجم آب مصرفی می‌باشد. با توجه به نتایج تجزیه واریانس اثرات روش‌ و رژیم‌های مختلف آبیاری و اثرات متقابل آن‌ها در صفت‌ کارآئی مصرف آب، مشخص شد که از نظر آماری اثر روش آبیاری بر کارآئی مصرف آب در سطح احتمال یک درصد (P ≤0. 01) معنی‌دار بوده است. نتایج مقایسه میانگین اثر ‌سیستم‌های مختلف آبیاری در میزان کارآئی مصرف آب نشان داد که بیشترین کارآئی مصرف آب متعلق به سیستم تیپ (با میانگین 89/3 کیلوگرم در متر مکعب) و کمترین مقدار کارآئی مصرف آب مربوط به روش آبیاری فارو (با میانگین‌ 82/2 کیلوگرم در متر مکعب) می‌باشد. کارآئی مصرف آب در روش قطره‌ای (با میانگین 72/3 کیلوگرم در متر مکعب ) نیز با سیستم تیپ اختلاف معنی‌داری نداشته و از لحاظ آماری در یک گروه قرار گرفتند. ولی هر دو آنها نسبت به روش فارو تفاوت بسیار معنی‌داری داشتند (نمودار 3 ). بنابراین در این آزمایش کارآئی مصرف آب در روش تیپ حدود 4/1 برابر روش آبیاری فارو بوده است. در سیستم‌‌های آبیاری میکرو بویژه تیپ عواملی چون کاهش تبخیر از سطح خاک، عدم وجود روانآب سطحی، کنترل علف‌های هرز و کنترل نفوذ عمقی باعث افزایش تولید و در نتیجه کارآئی مصرف آب نسبت به روش شیاری می‌شوند.

 اثر سطوح مختلف آبیاری نیز بر روی صفت کارآئی مصرف آب در سطح احتمال یک درصد (P ≤0. 01) معنی‌دار شد. نتایج مقایسه میانگین تاثیر رژیم‌های مختلف آبیاری در کارآئی مصرف آب  نشان داد که بیشترین کارآئی مصرف آب با رژیم آبی ET50% (با میانگین 24/4 کیلوگرم در متر مکعب) و کمترین مقدار کارآئی مصرف آب با رژیم آبی ET125% (با میانگین 81/2 کیلوگرم در متر مکعب)  به دست آمد (نمودار 4 ).

 اثر متقابل سیستم آبیاری و سطوح مختلف آبیاری بر روی این صفت تفاوت معنی داری نداشت. در مقایسه بین میانگین حاصل از اثر متقابل روش و سطوح مختلف آبیاری اگر چه دارای تفاوت معنی‌داری نبودند و تقریباً در یک سطح قرار گرفتند. اما با این حال بیشترین کارآئی مصرف مربوط به روش تیپ و قطره‌ای با سطح آبیاری  ET50% (به ترتیب با میانگین 83/4  و 80/4 کیلو گرم بر متر مکعب) و کمترین میزان کارآئی مصرف  نیز مربوط به روش آبیاری فارو با سطح آبیاری  ET125% (با میانگین 32/2کیلو گرم بر متر مکعب ) بود. اثربلوک نیز در هیچ کدام از صفت‌های مورد ارزیابی معنی‌دار به دست نیامد (جدول 4).

نمودار 3-  مقایسه میانگین کارآئی مصرف آب در روش‌های مختلف آبیاری

نمودار 4-  مقایسه میانگین کارآئی مصرف آب در سطوح مختلف آبیاری

 

نتیجه‌گیری:

نتایج حاصل از آزمایش نشان داده است که  متوسط میزان مصرف آب در  روش‌های آبیاری میکرو 5145  و در آبیاری جویچه‌ای 8200 متر مکعب در هکتار بود. در واقع در مصرف آب در سیستم‌های آبیاری نوین نسبت به روش آبیاری سطحی، حدود 2/37 درصد صرفه‌جوئی شده ‌است. که با توجه به بحران آب در کشور و بویژه در منطقه ورامین این میزان صرفه‌جوئی رقم قابل توجهی است. بنابراین با توجه به اینکه نیاز آبی ذرت بالاست و کشور ما نیز با کمبود جدی آب مواجه است، لذا می‌بایست با بکارگیری شیوه مناسب آبیاری از هدر رفت آب جلوگیری نمود. طبق نتایج بدست آمده در این آزمایش بهترین روش جهت حصول کارائی مصرف آب بالا، روش آبیاری تیپ است. زیرا در این روش 257 لیتر آب (بصورت خالص) برای تولید هر کیلو ماده خشک ذرت مصرف می‌شود. ولی در روش جویچه‌ای به 346 لیتر آب (یعنی 35% مازاد بر روش‌های نوین آبیاری ) جهت تولید  مقدار مشابه نیاز است. بنابراین به منظور استفاده بهینه از منابع آب  و جهت کاهش تلفات آبیاری و دستیابی به عملکرد بالا در تولید ذرت علوفه‌ای می‌توان از روش تیپ استفاده نمود. اگر چه در این روش نصب و راه‌اندازی سیستم هزینه اولیه‌ای را به زارع تحمیل می‌کند ولی با توجه به صرفه‌جوئی در آب و افزایش کارآئی مصرف آب و کنترل علف هرز می‌توان به سود بیشتری دست یافت.

 در هر سه روش آبیاری به همان میزان که آب آبیاری کاهش یافته مقدار تولید محصول نیز کم شده است به عبارت دیگر رقم ذرت هیبرید (ماکسیما) نسبت به تنش آبی حساس بوده و جهت حصول به حد اکثر تولید بایستی نیاز آبی گیاه را بصورت کامل تأمین نمود. تأمین آب مورد نیاز در مرحله رویشی تأثیر زیادی در عملکرد علوفه گیاه ذرت دارد لذا با هدف برداشت علوفه بیشتر، اجرای کم‌آبیاری در این مرحله توصیه نمی‌شود. اما  در مناظقی که با کمبود جدی منابع آبی مواجه هستند، برای برداشت بالای بیوماس و رسیدن به عملکرد بیولوژیکی بیشتر به ازاء هر مترمکعب آب مصرفی، نیازی به آبیاری کامل گیاه نیست و می‌توان از تنش سطح آبیاری ET 75%  بعنوان کم‌‌آبیاری استفاده نمود.

منابع مورد استفاده:

1. اشیدری، د. ، م. گواهی. ور. خلیفه. 1384بررسیاثر تنش خشکی روی برخی از گیاهانعلو فه ای (ذرت و سورگوم )در کرمان. http:/alonefarmer. blogfa. com/post-1326. aspx
2. امامی، ی. وغ. ح. رنجبر. 1379. تاثیر کم‌آبیاری در زمان رشدرویشی قبل از ظهور گل تاجی بر ویژگیهای ظاهری شاخص برداشت، کارآئی استفاده از آب ؛عملکرد و اجزاءعملکردذرت دانه‌ای هیبریدسینگل کراس 704، اولین کنفرانس ملی بررسی راهکارهای مقابله با کم آبی و خشکسالی، 163-173.
3. راهنما، ع. ا. ، ش. ا. آبسالان و م. ا. مکوندی. 1387. اثر کم آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم سورگوم علو فه ای. مجله پژوهشیدر علوم زراعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوی. 1(2):25-11.
4. علیزاده، ا. ، 1390. رابطه آب و خاک و گیاه، چاپ سیزدهم، انتشارات آستان قدس رضوی، دانشگاه امام رضا (ع)، 615صفحه.
5.  قیصری، م. ، س. م. میرلطیفی، م. همائی وم. ا. اسدی. 1383. تعیین نیاز آبی ذرت علوفه‌ای و ضریب گیاهی آن در مراحل مختلف رشد، مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی. 7(26):142-125.
6. نباتی، ج. و پ. رضوانی مقدم، 1389. اثر فواصل آبیاری بر عملکرد و خصوصیات مورفولوژیکی ارزن، سورگوم و ذرت علوفه‌ای. مجله علوم گیاهان زراعی ایران. 41 (1):186-   179.
7. Al-Omran, A. M. , Sheta, A. S. , Falatah, A. M. and Al-Harbi, A. R. (2004). Effect of drip irrigation on squash (cucurbitapepo) yield and water- use efficiency in sandy calcareous soils amended with clay deposits. Agriculture water mangment. 37: 111-112.
8. Camp, C. R. , Sadler, E. J. and Busscher, W. J. (1989). Subsurface and alternate middle micro irrigation for the southeastern coastal plain. Transaction of the ASAE 32 (2): 451-456.
9. Carrijo, O. A., C. A. Oliveira, A. F. Olitta, P. R. Fontes, N. B. Reis, and P. T. Vecchia. 1983. Atrial comparsion drip and furrow irrigation and N and K fertilization on tomato. Hort. Brasileira. 1 (1):41-44
10. Chapaman,S. ,C. JCrossa,K. E. Basford,and P. M. K. roonenberg. 1997. Genotypeby environment effects and selection for drought tolerance in tropical maize. II. Three-model pattern analysis. EUPHYTICA,95(1):11-20.
11. Doorenbos, J. , Pruitt, W. O. (1997). Crop water requeriments. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 24,FAO,Rome.
12. Eck, H. V. (1984). Irrigated corn yield response to nitrogen and water. Agron. J. 76 (3): 421-428.
13.  Howell, T. A. , Yazar, A. A. , Schneider, D. , Duser, D. A. and Copeland, K. S. (1995). Yield and water use efficiency of corn in response to Lepa irrigation. Transaction of the ASAE 38 (6): 1737-1747.
14. Lyle, W. M. and Bordovsky, J. P. (1995). Lepa corn irrigation with limited water supplies. Transaction of the ASAE 38 (2): 455-462. ​Manges, H. L. , Spurgeon, W. E. , Hunge, Z. M. and Tomsicek, D. J. (1995). Subsurface dripline spacing and plant population for corn production. In proce. 5th Int'l. Microirrigation Congress, ed. F. R. Lam, 382-387. St. Josef, Mich. :ASAE
15. Musik, J.T. and Dusek, D.A. (1980). Irrigated corn yield response to water. Transaction of the ASAE 23(1): 92-98.
16. Pandey, R. K., Maranvill, J. W., and Chetima, M. M. 2000. Deficit irrigation and nitrogen effects on maize in a Sahelian en vironment. ɪ ɪ. Shoot groth. Agric Water Manage. 46: 15-27
17. Phene, C. J. (1974). High. Frequency porous tabe irrigation for water nutrient management in humid regions. Proc. second.
18. Sakellariou, M. , Papalexis, D. N. , Nakos, L. K. and Kalav, R. (2007). Methods on growth and energy production of sweet sorghum (Var. keller) on a dry year in Greece. University of Thessaly, school of Agricultural sciences, Department of Agriculture, crop production and Rural Enviroment Hydraulics Laboratry, volos, Greece.
19. Tarddieo,f. (2005). Plant tolerance to water deficit : Physical limits and possibilities for progress. C. R. Geosience. 337:57-67.
20. Tollenar, M., and Dwyer, L. M. 1999. Physiology of  maize. In: D. L. Smith and C. Hamel (eds). Crop Yield, Physiology and Processes. Pp: 169-204